RISC-V-suoritinarkkitehtuurin virtualisointi
Snåre, Toivo (2022)
2022
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2022-06-04
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206015421
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202206015421
Tiivistelmä
Virtualisointi on yksi modernien tietojärjestelmien kulmakivistä. Sen merkittävimpiä käyttökohteita ovat palvelinympäristöt sekä sulautetut järjestelmät. Esimerkiksi pilvipalveluiden toiminta perustuu fyysisten resurssien jakamiseen useiden käyttäjien kesken, mikä tehdään käytännössä virtualisointia hyödyntäen. Sulautetuissa järjestelmissä virtualisoinnin merkittävin etu on sen tarjoama eristys. Virtualisoinnin avulla useat osajärjestelmät voivat toimia samalla laitteistolla pitäen ne silti eristettyinä toisistaan.
RISC-V on uusi Berkeleyn yliopistossa kehitetty suoritinarkkitehtuuri. Se erottuu muista suoritinarkkitehtuureista erityisesti sen vapaudella ja avoimuudella. Kuka tahansa voi vapaasti suunnitella, valmistaa ja myydä RISC-V-prosessoreita ilman lisenssimaksuja. RISC-V on huomattavasti uudempi suoritinarkkitehtuuri, kuin sen suurimmat kilpailijat, mutta sen suosiolle on ennustettu suurta kasvua tulevaisuudessa.
Vapauden ja avoimuuden lisäksi RISC-V:n valtteja ovat sen tekniset ominaisuudet, kuten laaja virtualisoitavuus, joka on ollut yksi arkkitehtuurin suunnittelutavoitteista alusta alkaen. Tässä tutkielmassa selvitetään, miten virtualisointi on otettu huomioon RISC-V-suoritinarkkitehtuurin suunnittelussa. Ensimmäisenä tutkielman kirjallisuustutkimusosassa selvitetään, miten virtualisointi toimii käytännössä. Kirjallisuuslähteistä löydettiin yhtenäinen joukko tunnettuja virtualisointitekniikoita, joiden käyttökelpoisuus tutkitaan seuraavaksi RISC-V-suoritinarkkitehtuurilla.
Tutkielman tulokset osoittavat, että virtualisointimahdollisuudet on otettu RISC-V-suoritinarkkitehtuurin suunnittelussa perusteellisesti huomioon. Arkkitehtuurista on tunnistettavissa monia suunnittelupäätöksiä, jotka on tehty virtualisointia silmällä pitäen. Seurauksena RISC-V soveltuu kaikkien tunnetuimpien virtualisointitekniikoiden käyttämiseen. Johtopäätöksinä todetaan, että RISC-V:n ennustetun suosion kasvun syyt ovat selkeästi nähtävissä. Virtualisoitavuus yhdistettynä vapauden, avoimuuden ja muiden teknisten ominaisuuksien kanssa tekevät RISC-V:stä hyvin soveltuvan suoritinarkkitehtuurin moniin käyttökohteisiin
RISC-V on uusi Berkeleyn yliopistossa kehitetty suoritinarkkitehtuuri. Se erottuu muista suoritinarkkitehtuureista erityisesti sen vapaudella ja avoimuudella. Kuka tahansa voi vapaasti suunnitella, valmistaa ja myydä RISC-V-prosessoreita ilman lisenssimaksuja. RISC-V on huomattavasti uudempi suoritinarkkitehtuuri, kuin sen suurimmat kilpailijat, mutta sen suosiolle on ennustettu suurta kasvua tulevaisuudessa.
Vapauden ja avoimuuden lisäksi RISC-V:n valtteja ovat sen tekniset ominaisuudet, kuten laaja virtualisoitavuus, joka on ollut yksi arkkitehtuurin suunnittelutavoitteista alusta alkaen. Tässä tutkielmassa selvitetään, miten virtualisointi on otettu huomioon RISC-V-suoritinarkkitehtuurin suunnittelussa. Ensimmäisenä tutkielman kirjallisuustutkimusosassa selvitetään, miten virtualisointi toimii käytännössä. Kirjallisuuslähteistä löydettiin yhtenäinen joukko tunnettuja virtualisointitekniikoita, joiden käyttökelpoisuus tutkitaan seuraavaksi RISC-V-suoritinarkkitehtuurilla.
Tutkielman tulokset osoittavat, että virtualisointimahdollisuudet on otettu RISC-V-suoritinarkkitehtuurin suunnittelussa perusteellisesti huomioon. Arkkitehtuurista on tunnistettavissa monia suunnittelupäätöksiä, jotka on tehty virtualisointia silmällä pitäen. Seurauksena RISC-V soveltuu kaikkien tunnetuimpien virtualisointitekniikoiden käyttämiseen. Johtopäätöksinä todetaan, että RISC-V:n ennustetun suosion kasvun syyt ovat selkeästi nähtävissä. Virtualisoitavuus yhdistettynä vapauden, avoimuuden ja muiden teknisten ominaisuuksien kanssa tekevät RISC-V:stä hyvin soveltuvan suoritinarkkitehtuurin moniin käyttökohteisiin
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [10220]